柔梁密索体系矮塔斜拉桥敏感参数分析

在特定的建设条件下柔梁密索体系矮塔斜拉桥具有其独特的优势,但工程实例较少,缺乏系统性研究。该文以榕江大桥为背景,通过理论分析及有限元仿真计算,研究其构造特征及受力特点,并对斜拉索布置形式、塔高及主梁刚度等敏感参数进行系统分析。得到如下初步结论:柔梁密索矮塔斜拉桥受力特性与斜拉桥相似,可通过索力优化达到合理成桥状态;塔矮整体结构刚度低,主梁轴力及斜拉索索力相比斜拉桥要大;斜拉索布置形式对结构受力有明显影响,辐射形布置时主梁轴力最小,仅为竖琴形布置时的一半,扇形布置介于两者之间。塔高对结构受力影响显著,随着塔高降低,斜拉索使用效率降低,主梁轴力、斜拉索索力、主梁活载弯矩及挠度、斜拉索活载应力幅均有显著的增加;主梁刚度对活载作用下结构内力也有显著影响,随着主梁刚度的提高,主梁活载弯矩增大、活载挠度减小,斜拉索活载应力幅显著较小。设计时宜充分利用有限塔高,采用可改善拉索倾角的辐射形布置,适当提高主梁刚度,以获得理想的整体结构刚度,调整索梁荷载比,从而使结构受力合理。     

柔梁密索体系矮塔斜拉桥静力分析

为了解柔梁密索体系矮塔斜拉桥结构静力特性,以主跨380 m的双索面柔梁密索体系混合梁矮塔斜拉桥——潮惠高速榕江大桥为背景,利用MIDAS Civil有限元软件建立柔梁密索体系矮塔斜拉桥和常规斜拉桥2种方案桥梁模型,对主梁内力和斜拉索索力进行对比分析。结果表明：柔梁密索体系矮塔斜拉桥的力学行为与常规斜拉桥基本相似,可通过调整斜拉索索力达到“梁平塔直”的合理成桥状态,主梁弯矩较小,但主梁轴力和斜拉索索力比常规斜拉桥大;正常使用阶段主梁活载内力较常规斜拉桥大,斜拉索活载应力幅值与常规斜拉桥相当,斜拉索的安全系数应按2.5进行控制;运营阶段柔梁密索体系矮塔斜拉桥主梁应力明显高于常规斜拉桥主梁应力,但均满足规范要求。     

三塔斜拉桥设计参数分析

为研究三塔斜拉桥结构的力学行为特征,为三塔斜拉桥设计提供参考,结合三塔结合梁斜拉桥工程设计实例,建立三塔结合梁斜拉桥的有限元模型,对斜拉索重叠布置、塔间斜拉索、提高桥塔刚度及采用辅助墩等措施进行参数分析,总结其受力行为的变化规律。计算结果显示:设置重叠索、设置塔间加劲索、边跨设置辅助墩可有效改善中塔、主梁、斜拉索受力,减少塔顶水平位移值及跨中主梁挠度值;提高中塔刚度可以减少塔顶位移;提高边塔刚度对结构影响很小;提高中塔的塔高可以改善桥塔内力,但会增大塔顶位移。计算结果可为三塔结合梁斜拉桥结构布置设计提供参考。     

厦漳跨海大桥北汊主桥合理成桥状态研究

为研究斜拉桥合理成桥状态的计算方法,以厦漳跨海大桥北汊主桥为背景,采用大型有限元软件TDV RM2006建立全桥有限元模型,通过优化结构成桥索力使主梁和桥塔达到设计期望的状态,用最小弯曲能量法初定近似合理的成桥状态,以该状态下的部分斜拉索索力和主梁弯矩作为目标向量,通过影响矩阵法求解所有斜拉索初张力,通过微调局部斜拉索的初张力修正几何非线性对静力优化结果的不利影响,最终确定北汊主桥的合理成桥状态.实践证明,最小弯曲能量法和影响矩阵法能很好地弥补相互间的局限性,能在较短的时间里确定斜拉桥的理想成桥状态.     

拉索对斜拉桥体系面内弯曲频率的影响分析

在推导斜拉桥体系面内弯曲频率的基础上,引入斜拉桥体系拉索影响系数,反映斜拉桥体系的拉索对面内弯曲频率的影响,通过斜拉索影响度的概念定量分析拉索对斜拉桥体系弯曲频率影响的相对量值。通过对四座斜拉桥体系的对比分析,证明用斜拉索影响系数及斜拉索影响度的概念可以更直观反映矮塔斜拉桥与常规斜拉桥动力性能的差异。这个结论对认识矮塔斜拉桥与常规斜拉桥二者的受力特性有一定的参考意义。     

日本梦翔大桥的设计与施工

日本梦翔大桥由2跨PC连续箱梁桥和3跨PC连续矮塔斜拉桥组成,跨越熊野河的陡峭峡谷.矮塔斜拉桥采用高强度、自密实混凝土,使上部结构更加细长,地震响应程度有所减小.矮塔斜拉桥桥墩采用柱式墩身,沉箱式桩基础;桥塔为Y形倾斜结构,桥塔中预埋钢锚箱,塔端斜拉索锚固在其中;箱梁中设置12×φ15.2体内预应力钢束和19×φ15.2的体外预应力钢束,梁端斜拉索锚固在混凝土桥面翼板的加劲肋上;斜拉索采用27×φ15.2的多股钢绞线束.大桥主梁采用挂篮对称悬臂浇筑,桥塔混凝土浇筑与斜拉索的安装和张拉同步进行,斜拉索采用主梁两端翼板下方4个千斤顶依次同时安装和张拉.     

小西湖矮塔斜拉桥的特征参数研究

结合小西湖双塔三跨斜拉桥活载作用下的结构反应,引入斜拉索荷载效应影响度的概念定量分析了矮塔斜拉桥斜拉索作用的实质,并据此提炼出能综合反映矮塔斜拉桥结构及受力特征的参数———矮塔斜拉桥特征参数;用斜拉索荷载效应影响度与矮塔斜拉桥特征参数的相关性定量描述矮塔斜拉桥的特点,对进一步认识矮塔斜拉桥的结构性能有一定的参考意义。     

西拉沐伦河特大桥主梁结构整体计算及局部仿真分析

矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和斜拉桥之间的新桥型,为了更好地了解其受力性能、优化结构设计,本文以西拉沐伦河特大桥为背景,通过有限元软件MIDAS Civil建立全桥模型,对主梁施工及运营阶段进行全桥应力和承载能力验算;并通过大型有限元分析程序ANSYS,对主梁受力复杂且局部应力集中现象明显的斜拉索横梁梁段及斜拉索齿块进行局部应力仿真分析,以获得相关结论并为同类桥型设计提供参考依据及优化建议。     

高塔型矮塔斜拉桥初探

高塔型矮塔斜拉桥不仅保留了矮塔斜拉桥斜拉索的高利用率,同时由于斜拉索水平倾角的增加,提高了斜拉索的竖向荷载分担率。通过模型对索塔高度、索塔刚度和主梁刚度等参数进行了分析,并对高塔型矮塔斜拉桥的界定进行了讨论,最后展望了其发展前景。     

低塔混合梁斜拉桥合理成桥状态分析与参数优化

榕江大桥为(60+70)m+380 m+(70+60)m的双塔混合梁斜拉桥,桥面以上塔高与主跨的比为0.13,接近矮塔斜拉桥,利用有限元计算程序对其进行了合理成桥状态优化和静力计算,结果表明:榕江大桥的受力特性与常规斜拉桥基本相同;并对斜拉索强度、主梁索距、辅助墩位置和桥塔壁厚进行了参数分析,提出了若干设计建议。     

独塔无背索斜拉桥主塔施工控制仿真分析

长春市轻轨独塔无背索斜拉桥采用支架支撑主塔浇筑混凝土,由于对主塔塔臂段的沉降值要求不能超过2 cm,所以在施工中采用了对主塔塔臂预加向上顶力的施工技术。对主塔各施工阶段进行仿真分析,预加向上顶力的施工技术能满足主塔在施工阶段对应力和变形的要求,工艺操作简单,可靠性较强,并能够保证工期的需要。     

联塔分幅独塔斜拉桥非线性地震响应研究

南仓道立交桥主桥采用联塔分幅、塔梁固结体系的独塔斜拉桥,跨径布置为2×150m,按照8度采取抗震措施。该桥跨越重要铁路干线,动力及抗震性能尤为重要,介绍该桥的构造特点、动力特性,对桥址地震安全性评价、地震荷载计算等方面进行研究,采用反应谱法、时程分析法对其抗震响应进行了对比分析,并对抗震措施进行了探讨。     

龙湾大桥主塔设计

龙湾大桥为主跨290 m预应力混凝土双塔双索面斜拉桥。介绍该桥钻石A型空间索塔的结构设计、计算分析、上下横梁及拉索锚固区的结构设计等。     

江顺大桥主塔基础设计

广东江顺大桥为主跨700m的双塔双索面混合梁斜拉桥。结合地质条件、水文条件、结构受力及施工合理性等方面对江顺大桥主塔基础的设计进行了深入的研究比选,以期为同类桥梁的基础设计提供有益借鉴。     

潮白河矮塔斜拉桥的合拢

介绍了三塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥———潮白河大桥的合拢方案。分析计算了各种温度效应对该桥合拢过程中的影响程度,并给出了温度对主梁线形影响的实际测量数据。最后针对温度影响对边、中跨合拢段施工分别采取了不同的措施。     

独塔斜拉桥桥塔应力分析

某斜拉桥主桥跨径布置为90 m+128 m,采用单塔双索面双层钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系。采用ABAQUS通用有限元程序建立完整桥塔有限元实体模型,对桥塔锚固区、下横梁以及钢锚梁的受力进行分析,可为ABAQUS在桥梁结构分析中应用提供参考。     

临海大桥主塔基础设计

浙江省临海市临海大桥主桥为单塔单索面斜拉桥，倒Y形主塔。主塔基础采用分离式承台钻孔桩基础，两承台设横系梁连接，系梁为预应力混凝土结构。简要介绍临海大桥主塔基础的设计。     

同安银湖独塔单索面部分斜拉桥

为适应海洋性气候对斜拉索防腐蚀性能的特殊要求,同安银湖独塔单索面部分斜拉桥在国内首次采用了环氧全涂平行钢绞线斜拉索,4层防护体系,并首次采用单根张拉一次到位施工新技术,不仅简化了施工而且使工期得以提前近3个月完成,成为同类桥梁的范例工程,取得了良好的社会和经济效益。     

塔梁固结体系斜拉桥下横梁预加力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥桥塔巨大刚度对于桥塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利。运用有限元分析方法,对桥塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明桥塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考。     

独塔斜拉桥的动力反应谱分析

基于有限单元法,运用有限元软件M IDAS,结合某大桥实例,计算了混合梁独塔斜拉桥的动力特性,并对其进行了相应的动力反应谱分析,结果表明该桥抗震性能良好,地震荷载设计不受控制。